高中数学讲义-极坐标与参数方程精品
高考数学:极坐标与参数方程知识点总结

高考数学:极坐标与参数方程知识点总结极坐标与参数方程这部分题目比较简单,考法固定,同学们一定要掌握住,高考不失分啊!第一讲一平面直角坐标系1.平面直角坐标系(1)数轴:规定了原点,正方向和单位长度的直线叫数轴.数轴上的点与实数之间可以建立一一对应关系.(2)平面直角坐标系:①定义:在同一个平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系,简称为直角坐标系;②数轴的正方向:两条数轴分别置于水平位置与竖直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向;③坐标轴水平的数轴叫做x轴或横坐标轴,竖直的数轴叫做y轴或纵坐标轴,x轴或y轴统称为坐标轴;④坐标原点:它们的公共原点称为直角坐标系的原点;⑤对应关系:平面直角坐标系上的点与有序实数对(x,y)之间可以建立一一对应关系.(3)距离公式与中点坐标公式:设平面直角坐标系中,点P1(x1,y1),P2(x2,y2),线段P1P2的中点为P,填表:二极坐标系(1)定义:在平面内取一个定点O,叫做极点;自极点O 引一条射线Ox叫做极轴;再选定一个长度单位、一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.(2)极坐标系的四个要素:①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位及它的方向.(3)图示2.极坐标(1)极坐标的定义:设M是平面内一点,极点O与点M 的距离|OM|叫做点M的极径,记为ρ;以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角xOM叫做点M的极角,记为θ.有序数对(ρ,θ)叫做点M的极坐标,记作M(ρ,θ).(2)极坐标系中的点与它的极坐标的对应关系:在极坐标系中,极点O的极坐标是(0,θ),(θ∈R),若点M的极坐标是M(ρ,θ),则点M的极坐标也可写成M(ρ,θ+2kπ),(k∈Z).若规定ρ>0,0≤θ<2π,则除极点外极坐标系内的点与有序数对(ρ,θ)之间才是一一对应关系.3.极坐标与直角坐标的互化公式如图所示,把直角坐标系的原点作为极点,x轴的正半轴作为极轴,且长度单位相同,设任意一点M的直角坐标与极坐标分别为(x,y),(ρ,θ).三简单曲线的极坐标方程1.曲线的极坐标方程一般地,在极坐标系中,如果平面曲线C上任意一点的极坐标中至少有一个满足方程f(ρ,θ)=0,并且坐标适合方程f(ρ,θ)=0的点都在曲线C上,那么方程f(ρ,θ)=0叫做曲线C的极坐标方程.2.圆的极坐标方程(1)特殊情形如下表:3.直线的极坐标方程(1)特殊情形如下表:第二讲一曲线的参数方程1.参数方程的概念2.圆的参数方程二圆锥曲线的参数方程三直线的参数方程一参数方程的基本概念定义:一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x,y都是某个变数t的函数并且对于t的每一个允许值,由于方程组①所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么方程①就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x,y的变数t叫做参变数,简称参数。
参数方程与极坐标

参数方程与极坐标参数方程和极坐标是数学中常用的描述平面曲线的两种方法。
两者分别适用于不同类型的曲线,并且在不同的数学领域中都有广泛的应用。
下面将详细介绍参数方程和极坐标。
1.参数方程参数方程是用参数形式描述曲线的方程。
一条平面曲线可以用参数方程表示为:x=f(t)y=g(t)其中x和y是曲线上的点的坐标,t是参数。
通过改变参数t的取值,我们可以获得曲线上的各个点。
参数方程的优点是可以轻松地描述一些复杂的曲线,例如椭圆、双曲线、直角坐标系不容易表示的曲线等。
此外,参数方程也常用于描述运动学问题,其中x和y可以表示物体在不同时间点的位置。
然而,参数方程也有一些限制。
一条曲线可以有多种不同的参数方程表示,而同一条曲线也可能存在无穷多个参数方程。
因此,在使用参数方程时,需要选择恰当的参数范围以确保曲线的完整性和正确性。
2.极坐标极坐标是一种描述平面上点的方法,其中每个点由一个距离和一个角度组成。
极坐标系中,坐标轴被称为极轴,原点为极点,极轴正方向为极角为0的方向。
一个点的极坐标可以用(r,θ)表示,其中r是点到极点的距离,θ是点相对极轴的角度。
通过改变r和θ的取值,我们可以获得平面上的各个点。
极坐标的优点在于能够简洁地表示出具有对称特点的曲线,例如圆、椭圆、双曲线等。
此外,极坐标也常用于描述极坐标系下的物体运动,其中r和θ可以表示物体在不同时间点的位置。
然而,极坐标也有一些局限性。
极坐标系不适用于描述直线和垂直于极轴的曲线。
此外,极坐标系下的计算也相对复杂,需要进行数学变换来转换为直角坐标系进行计算。
3.参数方程与极坐标的关系参数方程和极坐标是可以相互转换的。
对于一个曲线的参数方程x=f(t),y=g(t),我们可以将x和y转换为极坐标r和θ,从而得到曲线的极坐标方程。
设x=r*cos(θ),y=r*sin(θ),则有:r*cos(θ) = f(t)r*sin(θ) = g(t)通过这个转换,我们可以将一个曲线从参数方程转换为极坐标方程,并反过来。
高中数学极坐标与参数方程

高中数学—极坐标与参数方程引言在高中数学中,我们学习了许多的数学概念和方法。
而在代数学的领域中,有两个重要的概念是极坐标和参数方程。
它们在解决复杂的几何图形和方程时发挥着重要的作用。
本文将介绍极坐标和参数方程的基本概念,并探讨它们在数学问题中的应用。
极坐标极坐标是一种描述平面上点位置的坐标系统,它使用极径和极角两个参数来确定点的位置。
在极坐标中,每个点的位置由一个正实数和一个角度来表示。
极坐标表示方式在极坐标中,点的位置由两个数值表示,第一个数值表示极径(r),它表示点到原点的距离;第二个数值表示极角(θ),它表示点到正半轴的角度。
例如,一个点的极坐标表示为(r,θ)。
其中,r表示点到原点的距离,θ表示点到正半轴的角度。
可以通过将直角坐标与极坐标之间的转换关系来获得极坐标的表示方式。
极坐标和直角坐标的转换在直角坐标系中,点的位置由两个坐标表示,即横坐标(x)和纵坐标(y)。
而在极坐标系中,点的位置由极径(r)和极角(θ)表示。
要将一个点的直角坐标转换为极坐标,我们可以使用以下公式:r = √(x^2 + y^2)θ = arctan(y / x)其中,“√”表示开方,“arctan”表示反正切函数。
根据这些公式,我们可以计算出一个点的极坐标。
同样地,我们也可以将一个点的极坐标转换为直角坐标。
转换公式如下所示:x = r × cos(θ)y = r × sin(θ)极坐标的应用极坐标在解析几何和物理学中有着重要的应用。
在一些复杂的几何问题中,使用极坐标可以简化计算,简化方程的表示和解决。
例如,在描述圆和椭圆的方程时,使用极坐标比直角坐标更简单。
此外,极坐标也可以用来描述旋转和周期性现象。
对于极坐标系中的点,我们可以将它们视为围绕原点进行旋转的向量。
极角表示向量的方向,而极径表示向量的长度。
参数方程参数方程也是一种表示几何图形的方法,与直角坐标系和极坐标系相比,参数方程可以描述出更复杂的图形。
数学选修4第二轮复习课件:极坐标与参数方程

所成的弦的弦长.
21
例 11. (2008 宁夏银川一中)已知椭圆 C
2
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12 程为 ,点 F1、F2 为其左, 2 2 3 cos 4 sin
2 t x 2 2 (t 为参 右焦点,直线 l 的参数方程为 y 2 t 2
x 2 2t , (t 为参数). Ox 为极轴建立极坐标系, 以 y 1 4t ,
圆 C 的极坐标方程为 2 2 sin(
4
).
(1)写出直线 l 的普通方程和圆 C 的直角坐标方程; (2)判断直线 l 和圆 C 的位置关系.
23
五、考点预测
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15
3.极坐标方程研究两曲线的位置关系
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x 1 2t , 例 5. 江苏省南通市 2008-2009) ( 求直线 (t y 1 2t x 3cos , 为参数)被圆 (α 为参数)截得的弦长. y 3sin
11
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高考数学专题讲解:直线的极坐标方程与参数方程

2 sin( 2
5 ) 3 sin( 5 5 5 1 3 ) 2 (sin cos sin cos ) 2 ( sin cos ) 2 3 3 3 2 2
b b ; ④ 。 a sin( ) a cos( )
7 1 2 ;③ 4 cos( 。 ) 2 ;② ) 3 ;④ 2 5 4 6 2 cos( ) sin( ) 3 3 ) 2 4
【解法设计】 :① 3 sin(
③ 4 cos(
7 )3 6
第 3 页 共 9 页
4 cos(
7 7 7 3 1 ) 3 4 (cos cos sin sin ) 3 4 ( cos sin ) 3 6 6 6 2 2
2 3 cos 2 sin 3 , cos x , sin y 2 3 x 2 y 3 2 3 x 2 y 3 0 。
第二象限
第三象限
, , 6 4 3
第四象限
第二步:判断三角函数的正负。如下表所示: 第一象限 第二象限 第三象限 第四象限
第 1 页 共 9 页
正弦 sin 余弦 cos 正切 tan
第三步:计算三角函数的绝对值。
正弦绝对值 | sin |
b b ;④ 。 a cos a sin
b ; a b ; a
② a sin b , sin y ay b y
③
b b a cos b a cos b , cos x ax b x ; a cos a b b a sin b a sin b , sin y ay b y 。 a sin a c 。 a cos b sin
高中极坐标与参数方程知识点总结

高中极坐标与参数方程知识点总结1. 极坐标与参数方程的概念极坐标和参数方程都是描述平面上点的位置的数学表示方法。
极坐标的表示方式是使用极径和极角来确定一个点的位置,而参数方程则是使用两个参数来表示一个点的横纵坐标。
在极坐标中,一个点的位置由它到极点的距离(极径)和与极轴的夹角(极角)确定。
极坐标通常表示为(r,θ),其中r表示极径,即点到极点的距离,而θ表示极角,即点与极轴的夹角。
参数方程则是使用参数来表示点的横纵坐标。
常见的参数方程形式是x=f(t)和y=g(t),其中x和y表示点的横纵坐标,而t是参数。
通过改变参数t的取值,可以得到点的坐标。
2. 极坐标的转换极坐标与直角坐标(笛卡尔坐标)之间可以相互转换。
下面是极坐标到直角坐标的转换公式:x = r * cos(θ)y = r * sin(θ)其中(x, y)是点在直角坐标系中的坐标,r是极径,θ是极角。
而直角坐标到极坐标的转换公式如下:r = √(x^2 + y^2)θ = arctan(y / x)其中√表示开平方,arctan表示反正切函数。
3. 参数方程的性质参数方程可以用来描述一条曲线或图形。
通过改变参数的取值范围,可以观察到曲线的形态和特点。
•曲线方程:将参数方程解析为表达式形式,得到的就是曲线的方程。
例如,参数方程为x=f(t)和y=g(t),将其解析为y=f(x)的形式,即可得到曲线方程。
•曲线的对称性:通过观察参数方程中各个参数的表达式,可以得到曲线的对称性。
例如,如果x=f(t)中含有关于t的奇函数,那么对应的曲线关于y轴对称;如果y=f(t)中含有关于t的偶函数,那么对应的曲线关于x轴对称。
•曲线的特殊点:通过令参数值为特定的数值,可以得到曲线上的特殊点。
例如,在参数方程x=f(t)和y=g(t)中,当t=a时,对应的点就是曲线上的一个特殊点。
4. 极坐标和参数方程的应用极坐标和参数方程在数学和物理等领域有广泛的应用。
高等数学课件:极坐标参数方程

例 2.将极坐标方程2 a2cos2 化为直角坐标方程: 解: 2 a2(cos 2sin2), 4 a22(cos2sin2), 4 a2[(cos)2 (sin)2], (x2 y2)2 a2(x2 y2).
(三)极坐标系中曲线的对称性
(2)当 R, R 时,
M(, )
的量法 :逆转为正,顺转为负. O
0
x
的量法 : 0 时,则在角的 终边上取 M 点,使OM ;
0 时,则在角的 终边的反向延长线上取 M 点,
使 OM .
O
0
x
M(, )
M(, )
(, )
O
x
M1(, )
这样,一对实数(, ) 对应唯 一 点 M,
(, 2k) (, (2k
2.
椭圆
x2 a2
y2 b2
1
(ab0)
的参数方程:
xacost
ybsint
,
t[0, 2].
椭圆
(
x
x a2
)2
(
y
y b2
)2
1
(ab0)
的参数方程:
x y
x y
acost bsint
(a
b
0),
t[0, 2].
3.摆线的参数方程:
xa(t sint) y a(1cost )
(
y
)
2 3
1
,
aa
2 22
故普通方程为 x 3 y 3 a 3 .
(二)几种常见曲线的参数方程
1. 圆 x2 y2 a2 的参数方程:
x acost yasint
参数方程与极坐标(精华版)

参数方程与极坐标参数方程知识回顾:一、定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个参数t 的函数,即 ⎩⎨⎧==)()(t f y t f x ,其中,t 为参数,并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数t 叫做参变数,简称参数. 二、二次曲线的参数方程 1、圆的参数方程:中心在(x 0,y 0),半径等于r 的圆:θθsin cos 00r y y r x x +=+= (θ为参数,θ的几何意义为圆心角),特殊地,当圆心是原点时,θθsin cos r y r x ==注意:参数方程没有直接体现曲线上点的横纵坐标之间的关系,而是分别体现了点的横纵坐标与参数间的关系。
Eg1:已知点P (x ,y )是圆x 2+y 2-6x-4y+12=0上的动点,求:(1)x 2+y 2的最值;(2)x+y 的最值;(3)点P 到直线x+y-1=0的距离d 的最值。
Eg2:将下列参数方程化为普通方程(1) x=2+3cos θ (2) x=sin θ (3) x=t+t1y=3sin θ y=cos θ y=t 2+21t总结:参数方程化为普通方程步骤:(1)消参(2)求定义域 2、椭圆的参数方程:中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆:θθsin cos b y a x == (θ为参数,θ的几何意义是离心角,如图角AON 是离心角)注意:离心率和离心角没关系,如图,分别以椭圆的长轴和短轴为半径画两个同心圆,M 点的轨迹是椭圆,中心在(x 0,y 0)椭圆的参数方程:θθsin cos 00b y y a x x +=+=Eg :求椭圆203622y x +=1上的点到M (2,0)的最小值。
3、双曲线的参数方程:中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线: θθtan sec b y a x == (θ为参数,代表离心角),中心在(x 0,y 0),焦点在x 轴上的双曲线: θθtan sec 00b y y a x x +=+=4、抛物线的参数方程:顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线:pt y pt x 222== (t 为参数,p >0,t 的几何意义为过圆点的直线的斜率的倒数)直线方程与抛物线方程联立即可得到。
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极坐标与参数方程 一、教学目标 本次课是一堂新课,通过本次课的学习,让学生理解极坐标和参数方程的概念等基础学问,驾驭极坐标与直角坐标的相互转化,驾驭一般常见曲线和直线的极坐标方程和参数方程。深刻理解参数方程所代表的数学思想——换元思想。 二、考纲解读 极坐标和参数方程是新课标考纲里的选考内容之一,只有理科生选学。在每年的高考试卷中,极坐标和参数方程都是放在一道填空题中,与平面几何作为二选一的考题出现的。由于极坐标是新添的内容,考纲要求比较简洁,所以在考试中一般以基础题出现,不会有很难的题目。 三、学问点回顾 (一)曲线的参数方程的定义: 在取定的坐标系中,假如曲线上随意一点的坐标x、y都是某个变数t的函数,即 )()(tfytfx 并且对于t每一个允许值,由方程组所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,则方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x、y之间关系的变数叫做参变数,简称参数. (二)常见曲线的参数方程如下: 1.过定点(x0,y0),倾角为α的直线:
sincos00tyytxx
(t为参数)
其中参数t是以定点P(x0,y0)为起点,对应于t点M(x,y)为终点的有向线段的数量,又称为点P与点M间的有向距离. 依据t的几何意义,有以下结论. .设A、B是直线上随意两点,它们对应的参数分别为和,则AB=ABtt=
BAABtttt4)(2.
.线段的中点所对应的参数值等于2BAtt. 2.中心在(x0,y0),半径等于r的圆: sincos00ryyrxx
(为参数)
3.中心在原点,焦点在x轴(或y轴)上的椭圆: sincosbyax
(为参数) (或 sincosaybx)
中心在点(x00)焦点在平行于x轴的直线上的椭圆的参数方程为参数)(.sin,cos00byy
axx
4.中心在原点,焦点在x轴(或y轴)上的双曲线: tgsecbyax
(为参数) (或 ecaybxstg)
5.顶点在原点,焦点在x轴正半轴上的抛物线: ptyptx222 (t为参数,p>0)
直线的参数方程和参数的几何意义 过定点P(x0,y0),倾斜角为的直线的参数方程是 sincos00tyytxx (t为参数). (三)极坐标系 1、定义:在平面内取一个定点O,叫做极点,引一条射线,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。对于平面内的随意一点M,用ρ表示线段的长度,θ表示从到的角,ρ叫做点M的极径,θ叫做点M的极角,有序数对(ρ, θ)就叫做点M的极坐标。这样建立的坐标系叫做极坐标系。
2、极坐标有四个要素:①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位与它的方向.极坐标与直角坐标都是一对有序实数确定平面上一个点,在极坐标系下,一对有序实数、对应惟一点P(,),但平面内任一个点P的极坐标不惟一.一个点可以有多数个坐标,这些坐标又有规律可循的,P(,)(极点除外)的全部坐标为(,+k2)或(,+)12(k),(kZ).极点的极径为0,而极角随意取.若对、的取值范围加以限制.则除极点外,平面上点的极坐标就惟一了,如限定>0,0≤<2或<0,<≤等. 极坐标与直角坐标的不同是,直角坐标系中,点与坐标是一一对应的,而极坐标系中,点与坐标是一多对应的.即一个点的极坐标是不惟一的. 3、直线相对于极坐标系的几种不同的位置方程的形式分别为: ⑴0 ⑵cosa ⑶
cos
a
⑷sina ⑸sina ⑹)cos(
a
x
M
O图1 4、圆相对于极坐标系的几种不同的位置方程的形式分别为)0(a: ⑴a ⑵cos2a ⑶cos2a ⑷sin2a ⑸ sin2a ⑹)cos(2a
0
0xO
M
图1( , )
cos
a
aO
M
图2
cos
a
aO
M
图3
sin
a
O
M图4a
sin
a
OM图5
a
),(a
)cos(aO
M
pN
图6
( , )a
cos2a
axO
M
图2
sin2a
axO
M
图4
sin2a
axO
M
图5
cos2a
axOM图3
aa
xO
M
图1),(a
)cos(2aa
xO
M
图65、极坐标与直角坐标互化公式: 四、例题讲解 1、已知一条直线上两点111,yxM、222,yxM,以分点M(x,y)分21MM所成的比为参数,写出参数方程。
2、直线tytx211233(t为参数)的倾斜角是 A.6 B.3 C.65 D.3
2
3、方程sin3cos1tytx(t为非零常数,为参数)表示的曲线是 ( ) A.直线 B.圆 C.椭圆 D.双曲线 4、已知椭圆的参数方程是sin4cos5yx(为参数),则椭圆上一点 P (25,32)的离心角可以是 A.3 B.32 C.34 D.3
5
5、把弹道曲线的参数方程
cosx
siny
222yx
)0(tanxx
y
yyx
OM
HN
( , )
(直极互化 图)
,21sin,cos200gttvytvx
)2()1(化成一般方程.
6、将下列数方程化成一般方程. ①tytx222,②221212ttytx,③2221211ttyttx,④)1()1(ttbyttax,⑤11mxymyx. )0,(.sin,cosbabyax为参数
sincos2yx
7、直线3x-2y+6=0,令y = +6(t为参数).求直线的参数方程. 8、已知圆锥曲线方程是
5sin461cos532tytx
(1) 若t为参数,为常数,求该曲线的一般方程,并求出焦点到准线的距离; (2) 若为参数,t为常数,求这圆锥曲线的一般方程并求它的离心率。
9、在圆x2+2x+y2=0上求一点,使它到直线2x+3y-5=0的距离最大. 10、在椭圆4x2+9y2=36上求一点P,使它到直线x+2y+18=0的距离最短(或最长).
11、已知直线;l:tytx4231与双曲线(2)22=1相交于A、B两点,P点坐标P(-1,2)。求: (1)的值; (2)弦长; 弦中点M与点P的距离。
12、已知A(2,0),点在圆x22=4上移动,且有32BAC 求ABC重心G的轨迹